無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)流量自適應(yīng)MAC協(xié)議的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)由大量能量受限制的傳感器節(jié)點(diǎn)通過(guò)自組織方式組成，節(jié)點(diǎn)之間協(xié)作完成網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)傳輸。然而由于節(jié)點(diǎn)體積和成本的限制，傳感器節(jié)點(diǎn)通常在計(jì)算能力、通信能力和能量等方面受到極大影響，節(jié)點(diǎn)的能量消耗源自容量有限的電池。如何實(shí)現(xiàn)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)能量消耗最小化以及最大化網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，是無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化目標(biāo)?，F(xiàn)有的研究工作從不同的方向來(lái)延長(zhǎng)無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間，本文則從鏈路層中的MAC協(xié)議出發(fā)，研究了無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中優(yōu)化MAC協(xié)議的方法

2、來(lái)延長(zhǎng)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。
　　針對(duì)流量變化問題，本論文提出了一種流量自適應(yīng)的具有共同偵聽/休眠類型的MAC協(xié)議。新MAC協(xié)議采用全網(wǎng)同步，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)中所有傳感器節(jié)點(diǎn)采用同一個(gè)調(diào)度表，以便全網(wǎng)節(jié)點(diǎn)同時(shí)進(jìn)入偵聽周期和休眠周期，減少同類MAC協(xié)議中虛擬分簇機(jī)制導(dǎo)致的空閑偵聽能量浪費(fèi);節(jié)點(diǎn)根據(jù)發(fā)送隊(duì)列中的數(shù)據(jù)分組個(gè)數(shù)，自適應(yīng)地調(diào)整節(jié)點(diǎn)的占空比，增加節(jié)點(diǎn)的偵聽時(shí)間，減少數(shù)據(jù)分組的端到端延遲，提高網(wǎng)絡(luò)的吞吐量;采用一種新的退避策略，依據(jù)最近五個(gè)工

3、作周期內(nèi)節(jié)點(diǎn)發(fā)送數(shù)據(jù)分組的退避次數(shù)和碰撞次數(shù)調(diào)整競(jìng)爭(zhēng)窗口，在網(wǎng)絡(luò)高負(fù)載情況下增加發(fā)送數(shù)據(jù)分組的退避時(shí)間，減少數(shù)據(jù)分組出現(xiàn)碰撞的概率，在網(wǎng)絡(luò)低負(fù)載情況下減少節(jié)點(diǎn)的發(fā)送數(shù)據(jù)分組時(shí)的退避時(shí)間，減少節(jié)點(diǎn)空閑偵聽時(shí)間和數(shù)據(jù)分組的延遲。
　　在NS2仿真平臺(tái)上搭建無(wú)流量網(wǎng)絡(luò)、單一流量網(wǎng)絡(luò)、流量匯聚網(wǎng)絡(luò)以及隨機(jī)部署網(wǎng)絡(luò)等四種仿真實(shí)驗(yàn)，將基于流量自適應(yīng)MAC協(xié)議與IEEE802.11協(xié)議和SMAC協(xié)議分別運(yùn)行在四種仿真實(shí)驗(yàn)中，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)中的跟蹤